[發明專利]一種基于場域分解-協同搜索的三相電壓非接觸測量方法

有效

• 申請號: 202211093512.8
• 申請日: 2022-09-08
• 公開（公告）號: CN115166339B
• 公開（公告）日: 2023-01-03
• 發明（設計）人: 李紅斌;陳慶;馬超俊;焦洋;徐盈盈
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: G01R19/00
• 分類號: G01R19/00;G06F17/10
• 代理公司: 武漢藍寶石專利代理事務所(特殊普通合伙) 42242
• 代理人: 萬暢

1.一種基于場域分解-協同搜索的三相電壓非接觸測量方法，其特征在于，所述三相電壓非接觸測量方法包括：

步驟1，基于環形陣列式電場傳感裝置獲得電纜表面測量點的電場波形簇，對所述波形簇進行分解得到表征波形簇特征的幅值序列；

步驟2，對所述幅值序列進行插值擬合還原得到電場域分布的測量曲線，并依據所述測量曲線的波谷位置將所述測量曲線劃分為三個測量子曲線；

步驟3，建立并初始化個體J，所述個體J的參數包括各相導體的電壓參數，根據所述個體的參數計算得到其對應的計算曲線；所述個體J的參數包括：，其中，為第i相導體的幾何中心坐標，第i相導體的電壓參數；

步驟4，根據所述測量曲線與所述計算曲線及各自的子曲線的協同運算結果更新所述個體J的參數，并重新計算所述個體J的計算曲線，直到確定最優個體后將所述最優個體的電壓參數作為三相電壓測量值輸出；

所述步驟3還包括：設置所述個體J的初始參數，將所述個體J的初始參數代入多參量-空間電場耦合函數中，得到所述計算曲線；

采用步驟2中測量曲線的劃分測量子曲線方法將所述計算曲線劃分為三個計算子曲線；

所述步驟4中得到所述協同運算結果的過程包括：

步驟401，判斷所述計算曲線與所述測量曲線的曲線運算結果是否滿足誤差要求，若滿足則將當前個體的參數作為最優參數輸出,不滿足則進入步驟402；

步驟402，判斷測量子曲線i與計算子曲線i的曲線運算結果是否滿足誤差要求，若滿足則將子曲線i對應的參數保留并將其狀態更改為已完成，若不滿足則進入步驟403；

步驟403，更新未完成子曲線的參數并計算當前個體的計算曲線后重新進入步驟401；

所述曲線運算結果的計算公式為：

其中，為測量曲線或其子曲線，為計算曲線或其子曲線，n為曲線的點數；

所述步驟4中更新所述個體J的參數的公式為：

式中，為個體k的更新后參數；為個體k的當前參數；為區間[0,1]內的隨機數；為個體k的歷史運算結果最好的曲線對應參數；

所述最優個體的參數滿足如下關系：

其中，為給定誤差值。

2.根據權利要求1所述的三相電壓非接觸測量方法，其特征在于，所述環形陣列式電場傳感裝置均勻地分布在三相導體外圓周上；

所述環形陣列式電場傳感裝置的陣列個數N的取值條件為：

N為3的倍數；

N為使得所述測量曲線與實際曲線的平均相對誤差不超過1%的最小值。

3.根據權利要求1所述的三相電壓非接觸測量方法，其特征在于，所述步驟1中得到所述幅值序列的過程包括：

所述環形陣列式電場傳感裝置實時地采集表征測量點電場強度的模擬信號，利用快速傅里葉變換分解所述模擬信號得到的50Hz基波分量的幅值，所有測量點的所述幅值構成所述幅值序列。

4.根據權利要求1所述的三相電壓非接觸測量方法，其特征在于，所述步驟2中依據所述測量曲線的波谷位置將所述測量曲線劃分為三個測量子曲線的過程包括：

計算所述測量曲線從起點到終點依次排序的三個波谷：波谷一、波谷二和波谷三的位置，將所述測量曲線上所述波谷一與所述波谷二之間的區間定義為子曲線一,將所述測量曲線上所述波谷二與所述波谷三之間的區間定義為子曲線二，將所述測量曲線上所述波谷三到所述終點以及所述起點到所述波谷一之間的組合區間定義為子曲線三。